У истоков науки

В основном сочинение Виннучио рассказывало о способах отливки бронзовых изделий и чугунных ядер для пушек. Наиболее ценное в нем — описание приготовления земляных форм, устройства плавильных печей. Иными словами, Виннучио впервые описал подробную технологию производства литых изделий, причем отобрал самые лучшие, самые прогрессивные для того времени способы и приспособления. Теперь они стали достоянием всех ремесленников, а следовательно, для того чтобы обогнать конкурентов, надо было улучшать эти способы дальше, искать новые, более дешевые и производительные. Так сочинение Виннучио дало толчок прогрессу в литейном деле.

А через десять лет появилось и первое в мире печатное сочинение по металлургии и горному делу. Написал его немец Георгий Агрикола, и более двухсот лет оно служило основным руководством для горняков не только в Германии, но и во всех странах, где развивалась рудодобывающая промышленность. Много места в сочинении Агриколы было отведено также металлургии меди и способам обработки металлов. Однако здесь наиболее ярко сказалась слабость ученых того времени. Пока они описывали реально существующие технологические процессы, приемы и методы металлургов-практиков, которые видели собственными глазами, они приносили действительную пользу. Но как только они давали волю фантазии, пытаясь придумать что-то свое, не проверенное на практике, они становились похожи на алхимиков, которые не знали элементарных законов строения вещества и подменяли их фантазиями. Вот, например, прокатный стан, который «изобрел» Агрикола. Вглядимся в него внимательней. Сразу обращает на себя внимание фантастическое колесо с лопатками, помещенное в вытянутой трубе кузнечного горна. Это своего рода турбина, работающая от горячих газов. Разумеется, если она и будет вращаться, то уж, во всяком случае, не сможет приводить в движение прокатные валки, да еще через столь многочисленные передачи, которые, по современным подсчетам, должны поглотить не менее 80 процентов всей полезной работы. В целом же вся эта конструкция — яркий образец технической безграмотности того времени.

И таких образцов можно привести очень много. Вот, например, один из основных процессов в металлургии — горение. Сейчас каждый школьник знает, что для горения необходим кислород. Но кислород в то время еще не был открыт. А как же без него можно объяснить процессы горения, расплавления руды, превращения ее в металл? Представьте себе, «объясняли». Правда, для этого ученым пришлось придумать особое вещество — флогистон. Считалось, что флогистон содержится в каждом горючем веществе и что он-то и придает веществу способность гореть. Получалась вполне законченная и даже изящная теория. В самом деле: в дереве есть флогистон и оно горит. В камне флогистона нет — и никакими силами его гореть не заставишь.

Но посмотрите, к каким абсурдным представлениям приводила эта теория. В руде флогистона нет, поэтому она не горит, а только плавится. Зато флогистон есть в угле, который горит и расплавляет руду. А как же получается металл? Да очень просто: флогистон покидает уголь и соединяется с рудой, в результате чего образуется новое вещество: железо, медь, цинк, смотря по тому, какая руда расплавляется. Ну, а что же происходит, когда флогистон покидает металл, скажем железо? Тоже очень просто: тогда железо превращается в ржавчину. Таким образом, согласно этой теории, чистый металл — это сложное вещество, состоящее из руды и флогистона, а ржавчина — простое вещество, поскольку она образовалась из железа, которое покинул флогистон. На самом же деле все обстоит как раз наоборот: чистое железо — это простое вещество, или, как говорят химики, элемент, а ржавчина — сложное вещество, химическое соединение железа, кислорода и водорода. В этом легко было бы убедиться, взвесив сначала чистый металл, а потом — ржавчину, в которую он превратился. Вес ржавчины больше, чем вес металла, и, следовательно, для ее получения надо не отнять что-то от металла, а, наоборот, прибавить к нему. Но ученые XVII—XVIII веков больше привыкли рассуждать, чем делать опыты... Не мудрено, что ошибка в рассуждениях долго не обнаруживалась и не позволяла правильно разобраться хотя бы в элементарных процессах, происходящих при выплавке металла.

Флогистонная теория господствовала в науке свыше ста лет и поддерживалась авторитетнейшими учеными своего времени, имена которых и сейчас упоминаются в школьных учебниках,— Пристли и Кавендишем. И только англичанин Бойль нанес этой теории смертельный удар, показал ее полную несостоятельность. После работ Бойля и некоторых других ученых, в том числе и гениального русского ученого М. В. Ломоносова, в химии наметился правильный подход к пониманию многих явлений и процессов.